Влияние добавок на свойства песчаных бетонов
В НИЛ ФХММ и ГП исследовали влияние химических добавок на свойства песчаных бетонов. при этом использовали портландцемент Белгородского завода марки М500 и песок Вяземского ГОК с Л4ф=2Д..2,9. В качестве добанок служили С-3, НИЛ- 10, НИЛ-20 и СИ
Для выбора оптимального количества добавок-суперпластификаторов и исследования нх влияния на начальное водосодержание цементно-песчаных смесей и прочность песчаных бетонов провели соответствующие опыты. Добавки вводили в цементно-песчаные смеси с расходом цемента 600 кг/м3. В результате изменения начального водосодержания подвижность смеси поддерживали постоянной, равной II—12 см. Смеси уплотняли на лабораторной виброплощадке с амплитудой 0,4—0,5 мм и частотой 50 Гц. Образцы-кубы с ребром 70,7 мм твердели в условиях тепловлажностной обработки по режиму 4+2+12+2 ч при температуре изотермического прогрева 80—85°С. Результаты испытаний образцов на сжатие через 4—6 ч после пропаривания представлены на рис. 1. Наибольшее снижение начального водосодержания при сохранении начальной подвижности отмечалось при введении С-3 и НИЛ-20 в количестве 0,6%, а ИИЛ1и—0,7% массы цемента. При этом начальное водосодержа- пис снижалось с 205—210 до 170— 185 л/м3 (па 12—17%). Дальнейшее увеличение содержания добавок до 0,8—0,9% массы цемента практически пс уменьшало водосодержанне1 смесн. Испытания образцов на сжатие после пропаривания показали, что введение 0,4—0,6% С-3 массы цемента увеличило прочность песчаного бетона после пропарннаиня с 36 до 42—43 МПа. Введение добавки НИЛ-20 в том же количестве повышало прочность с 33 до 40—41,5 МПа, а 0,3—0,7% НИЛ-10—34 до 40,5=42 МПа. Увеличение содержания добавок снижает прочность. По-видимому, для низкоалюмп- натиого портапдцемента Белгородского завода (СзА = 4%) с невысокой удельной поверхностью (5УД = 2200,.... .. 2400 см2/г) следует вводить 0,5% С-3 и НИЛ-20 и 0,3—0,5% НИЛ-10 массы цемента. Применение дорогостоящей добавки НИЛ-10 (стоимость 1 т 1200 р.) не дает существенного преимущества по сравнению с С-3 и НИЛ-20 (стоимость 1 т 300 и 250 р.).
На прочность бетонов с добавками- суперпластификаторами большое влияние оказывает время предварительного выдерживания смеси до ТВО [2]. Оно определяется критическим периодом формирования структуры бетона Ткр. Как видно из рис. 2, введение 0,5% С-3 замедляет структурообразование песчаных бетонов. Кинетику структурообразованмя наблюдали с помощью конического пластометра. Для того чтобы добавка-суперпластификатор не замедляла структурообразования, кроме нее в смесь вводили 1,5%) массы цемента ускоритель твердения — сернокислый натрий (СИ). Применение комплексной добавки ускоряет структурообразование бетонов.
Исследование влияния предварительного выдерживания цементно-песчаной смеси на прочность песчаных бетонон показало (табл. 1), что использование комплексной добавки С-З+СН повышает прочность при сжатии после пропаривания с 36 до 45 МПа при 4- часовом предварительном выдерживании и с 29 до 40 МПа при 2-часовом.
Влияние добавок на пористость песчаных бетонов исследовали по показателям структурной пористости (открытая пористость Wo, показатели среднего размера пор Хг и однородности пор
Как видно из табл. 2, введение добавок, вызывающих снижение начального водосодсржания с 210 до 180— 185 л/м3, уменьшает открытую пористость с 11 jio 7,3—8,2% 11 условный размер пор Л2 с 0,9 до 0,7—0,8; однородность пор по размерам а при этом практически ие изменяется. Определение параметров групповой пористости показало, что введение добавок снижает объем капиллярных пор (Я2) с 7,8 до 5,6—6,8%, т. е. на 20—25%; объем адсорбционных (/7,) и условно-замкнутых пор (Я3) изменяется незначительно. Введение только СН пористость практически не изменило.
Особенности состава и структуры песчаных бетонов с добавками влияют на их физико-механические свойства. При испытании образцов размером 7,07X7,07X28 см установлено, что введение добавок практически не сказалось на призменной прочности (Япр = = 0,91 Як). Прочность песчаного бетона на растяжение равнялась 7—8% RCm. Значения модуля упругости близки данным по ВСН 62-77, следовательно, введение добавок практически не влияет на физико-механические свойства песчаных бетонов.